การให้ปุ๋ยพร้อมกับการให้น้ำพืช

[Aorrayong]

ที่มา http://www.ku.ac.th/e-magazine/march44/agri/water/



นายพงศ์ศักดิ์ ชลธนสวัสดิ์
ภาควิชาเกษตรกลวิธาน
คณะเกษตร มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์
วิทยาเขตกำแพงแสน จ.นครปฐม

การปลูกพืชในปัจจุบันเกษตรกรมักจะหวังผลตอบแทนที่ค่อนข้างสูง ซึ่งในการเพาะปลูกพืช จำเป็นจะต้องนำเทคโนโลยีที่ทันสมัยเข้ามาประยุกต์ใช้ ทั้งนี้นอกจากจะให้ได้ผลิตในปริมาณและคุณภาพตามที่ต้องการของตลาดแล้ว ยังจะต้องมีต้นทันในการผลิตที่ต่ำลงด้วยเพื่อที่เกษตรกร จะสามารถแข่งขันกับผู้ผลิตรายอื่นได้ด้วย ในการเพาะปลูกพืชปัจจุบันเกษตรกร นิยมใช้วิธีการให้น้ำพืชสมัยใหม่เข้ามาช่วยในการให้น้ำ ทำให้ประหยัดแรงงาน ประหยัดน้ำและเพิ่มประสิทธิภาพในการให้น้ำเป็นการใช้น้ำให้เกิดประโยชน์สูง สุดต่อการผลิต ข้อดีของระบบให้น้ำอีกอันหนึ่งก็คือเราสามารถประยุกต์ใช้วิธีการให้ปุ๋ยไป พร้อมกับการให้น้ำพืชได้ ซึ่งนอกจากจะประหยัดเวลา ลดแรงงานในการใส่ปุ๋ยแล้ววิธีการให้ปุ๋ยพร้อมกับการให้น้ำพืชยังเพิ่ม ประสิทธิภาพการใช้ปุ๋ยของพืชด้วย นั่นคือพืชทุกต้นจะได้รับปุ๋ยในปริมาณที่ใกล้เคียงกันเกือบทุกต้น ทำให้ผลผลิตที่ได้มีคุณภาพที่ใกล้เคียงกัน

การให้ปุ๋ยพร้อมกับการให้น้ำแก่พืช หรือ Fertigation มาจากคำว่า Fertilization และ Irrigation หรือเรียกย่อๆ ว่าระบบ F-I หมายถึงวิธีการให้ปุ๋ยเคมีแก่พืชพร้อมๆ กับการให้น้ำโดยปุ๋ยเคมีที่ให้จะต้องเป็นปุ๋ยน้ำหรือปุ๋ยเคมีที่สามารถละลาย น้ำได้ การให้ปุ๋ยแบบวิธีนี้มักจะใช้ร่วมกับระบบการให้น้ำพืชสมัยใหม่ เช่นระบบให้น้ำแบบสปริงเกลอร์หรือระบบให้น้ำพืชแบบหยดซึ่งพืชจะได้รับปุ๋ย พร้อมกับน้ำชลประทานที่ให้ ทำให้ประสิทธิภาพการใช้ปุ๋ยของพืชดีขึ้น นอกจากนี้ยังสามารถควบคุมปริมาณปุ๋ยที่จะให้ได้อย่างดีทำให้มั่นใจได้ว่าพืช แต่ละต้นจะได้รับปุ๋ยใกล้เคียงกันทุกๆ ต้น นอกจากนี้ยังอาจให้สารเคมีกำจัดศัตรูพืชได้ด้วย

ข้อดีของให้ปุ๋ยพร้อมกับการให้น้ำพืช
1. ประหยัดแรงงานในการให้ปุ๋ย การใส่ปุ๋ยโดยใช้แรงคนเป็นงานหนักต้องอาศัยแรงงานค่อนข้างมาก และการให้ปุ๋ยมักไม่ค่อยทั่วถึง ถ้าใช้เครื่องจักรใส่ปุ๋ยค่าลงทุนค่อนข้างสูงอาจทำให้เกิดการอัดตัวแน่นของ ดินได้ การให้ปุ๋ยพร้อมกับการให้น้ำพืชนอกจากสะดวกในการให้ปุ๋ยแล้วยังสามารถให้ บ่อยครั้งได้ตามความเหมาะสม

2. พืชได้รับปุ๋ยอย่างทั่วถึงและสม่ำเสมอตลอดแปลงเพาะปลูก เนื่องจากปุ๋ยจะอยู่ในรูปของสารละลายพืชสามารถนำไปใช้ได้ทันที และระบบการให้น้ำพืชสมัยใหม่สามารถที่จะทำการแพร่กระจายปุ๋ยได้อย่าทั่วถึง ในแปลงปลูกพืชโดยการใช้ท่อส่งน้ำและหัวจ่ายน้ำ

3. ประหยัดปุ๋ย เพราะเป็นวิธีการให้ปุ๋ยที่มีประสิทธิภาพสูง โดยพืชจะได้รับปุ๋ยมากกว่าวิธีการให้แบบอื่นนอกจากนี้ยังลดการสูญเสียเนื่อง จากการตกค้างในดิน การสูญเสียเนื่องจากการชะล้างปุ๋ยออกไปเลยเขตรากพืช ลดการสูญเสียเนื่องจากการขนส่งปุ๋ยเข้าไปในแปลงปลูกพืช ลดปัญหาการถูกชะล้างเมื่อฝนตกหลังจากการให้ปุ๋ยไปแล้ว

4. ลดเครื่องมือและอุปกรณ์ในการใส่ปุ๋ย เพราะปุ๋ยที่ใช้เป็นปุ๋ยน้ำหรืออยู่ในรูปสารละลาย ไม่ใช่ปุ๋ยที่เป็นของแข็งหรือปุ๋ยเม็ดซึ่งจำเป็นต้องใช้แรงงาน และเครื่องมือในการเตรียมการและการขนย้ายมากกว่า

5. สามารถให้ปุ๋ยตามปริมาณและความต้องการของพืชได้ ซึ่งสามารถกำหนดปริมาณและสัดส่วนปุ๋ยที่แน่นอนในการให้แต่ละครั้ง นอกจากนี้ยังสามารถเพิ่มธาตุอาหารพืชบางชนิดที่พืชต้องการเพียงเล็กน้อย เพื่อการเจริญเติบโต โดยผสมลงในสารละลายปุ๋ยที่จะให้แก่พืช ซึ่งการให้ปุ๋ยแก่พืชโดยวิธีอื่นทำไม่ได้

ข้อควรพิจารณาในการเลือกใช้วิธีให้ ปุ๋ยพร้อมกับการให้น้ำพืช
1. ค่าลงทุนครั้งแรกและค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานอาจสูง เนื่องจากอุปกรณ์ในการให้ปุ๋ยพร้อมกับการให้น้ำพืชมีราคาแพง รวมทั้งปุ๋ยเคมีที่ใช้มีราคาสูงกว่าปุ๋ยเม็ดธรรมดา ฉะนั้นก่อนใช้ต้องพิจารณาถึงความคุ้มค่าในการลงทุน

2. ความเป็นพิษของสารละลายปุ๋ยที่ใส่ลงในน้ำชลประทาน ถ้าระบบชลประทานใช้ร่วมกับน้ำเพื่อการอุปโภคและบริโภคอยู่ด้วย อาจทำให้น้ำมีพิษจึงจำเป็นต้องติดป้ายบอกกล่าวให้เกษตรกรและประชาชนโดยทั่ว ไป มิให้น้ำนั้นมาใช้บริโภค

3. ข้อจำกัดในการใช้ปุ๋ย วิธีการนี้เหมาะสำหรับการใช้ปุ๋ยเคมีที่เป็นของเหลว ดังนั้นปุ๋ยฟอสเฟต เช่น ซุปเปอร์ฟอสเฟตหรือแคลเซียมแอมโมเนียมฟอสเฟต ซึ่งละลายน้ำได้ยากจึงไม่เหมาะสมกับวิธีการให้ปุ๋ยวิธีนี้

4. อาจเกิดการผุกร่อนของท่อและชิ้นส่วนของระบบที่เป็นโลหะ อุปกรณ์ที่เป็นโลหะมักจะผุกร่อนได้เร็ว เนื่องจากการกัดกร่อนของกรดหรือด่างของสารเคมี ดังนั้นจึงควรจะใช้ท่อหรืออุปกรณ์ซึ่งทนต่อการกัดกร่อนได้ดี

5. การเกิดปฏิกิริยาเคมีในระบบท่อส่งน้ำแบบหยด ปุ๋ยเคมีบางตัว เช่น ฟอสเฟตจะตกตะกอนในท่อ ปริมาณของตะกอนจะขึ้นอยู่กับค่าความเป็นกรดและด่างในสารละลาย ซึ่งอาจเกิดการอุดตันในหัวจ่ายน้ำ ก่อให้เกิดความเสียหายต่อระบบการให้น้ำอย่างมาก ดังนั้นผู้ใช้ระบบน้ำพืชแบบหยดหรือแบบฉีดฝอยควรศึกษาชนิดของปุ๋ยเคมีที่ เหมาะสมกับระบบให้น้ำที่ใช้

ปัจจุบันอุปกรณ์ให้ปุ๋ยพร้อมกับการให้น้ำแก่พืชมีหลายชนิด หลายแบบ หลายขนาด ซึ่งแตกต่างกันทั้งคุณสมบัติ ความสามารถและข้อจำกัดต่างๆ ที่สำคัญคือราคาที่แตกต่างกัน ดังนั้นผู้ใช้ควรที่จะศึกษาข้อมูลต่าง ๆ อย่างละเอียดก่อนจะตัดสินใจซื้ออุปกรณ์ให้ปุ๋ย พร้อมกับการให้น้ำพืชเนื่องจากส่วนใหญ่อุปกรณ์เหล่านี้จะมีราคาแพง อุปกรณ์การให้ปุ๋ยพร้อมกับการให้น้ำพืช ส่วนใหญ่ต้องอาศัยความดันซึ่งอาจจะเป็นแรงดันของน้ำ ในระบบการให้น้ำอันเกิดจากอุปกรณ์เพิ่มแรงดันน้ำของระบบให้น้ำหรือเครื่อง สูบน้ำนั่นเอง หรืออาจจะเป็นชนิดที่มีต้นกำเนิดแรงดันในตัวก็ได้ส่วนใหญ่จะมีปั้มในตัว การที่ต้องอาศัยความดันนั้นทั้งนี้เพื่อผลักดันน้ำสารละลายปุ๋ยเคมีจากที่ เก็บ หรือถังบรรจุน้ำสารละลายปุ๋ยเคมีไปฉีดผสมกับน้ำชลประทานที่จะให้แก่พืชที่ ปลูกนั่นเอง โดยทั่วไปวิธีการให้ปุ๋ยพร้อมกับการให้น้ำพืชสามารถแยกเป็นประเภทใหญ่ๆ ได้ 3 วิธีคือ

1. วิธีอาศัยอุปกรณ์ในการฉีดอัดน้ำสารละลายปุ๋ย วิธีการนี้จะอาศัยปั้มในการฉีดอัดสารละลายปุ๋ยเข้าไปผสมกับน้ำชลประทานในท่อ ส่งน้ำหลัก ปั๊มที่ใช้มีหลายประเภทสามารถแบ่งออกเป็นประเภทต่างๆ โดยอาศัยหลักการทำงานได้ 5 ประเภทคือ
1.1 ปั้มแบบหอยโข่ง (Centrifugal pumps)



1.2 ปั้มแบบอาศัยหลักการแทนที่ของของ (Positive displacement pumps)
1.2.1 ปั้มแบบสูบชัก (Reciprocating pumps)
1.2.1.1 ปั้มลูกสูบ (Piston pumps)



1.2.1.2 ปั้มแบบไดอะแฟรม (Diaphragm pump)


1.2.1.3 ปั้มแบบผสมระหว่างลูกสูบและไดอะแฟรม(Piston/ Diaphragm)

1.3 ปั้มแบบโรตารี (Rotary pumps)
1.3.1 ปั้มโรตารี่แบบเฟือง (Gear pumps)


1.3.2 ปั้มโรตารี่แบบลอน (Lobe pumps)



1.4 ปั้มนอกแบบ
1.4.1 ปั้มลูกกลิ้ง (Peristaltic pumps)


1.5 ปั้มแบบเวนจูรี่ (Venturi injectors)

[Aorrayong]

2. วิธีอาศัยความแตกต่างของแรงดันในการนำน้ำสารละลายปุ๋ยเข้าไปผสมกับน้ำชล ประทาน (Pressure differential pumps)
2.1 อาศัยแรงดูดของน้ำทางท่อดูดน้ำของระบบให้น้ำหลัก (Suction line injection)


2.2 ถังแบบไหลผ่านผสม (Proportional mixers)


2.3 ถังแบบไหลผ่านถุงอัดความดัน (Pressurized mixing tanks)

[Aorrayong]

อุปกรณ์ให้ปุ๋ยพร้อมกับการให้น้ำพืชที่นิยมใช้ในปัจจุบัน

1. ปั้มแบบเวนจูรี่ (Venturi injectors)
หลักการทำงานของปั้มแบบนี้คือ การเพิ่มอัตราการไหลของน้ำในท่อให้เพิ่มมากขึ้นโดยการทำท่อให้คอดลงเพื่อให้ สามารถสร้างแรงดูดในท่อเวนจูรี่ เพื่อดูดของเหลวเข้าท่อนั้น ส่วนประกอบของปั้มเป็นแบบง่าย ๆ คือไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนที่ สารละลายปุ๋ยเคมีที่ใช้จะบรรจุอยู่ในถังพลาสติกที่เปิดฝาไว้ อัตราส่วนความเจือจางของสารละลายปุ๋ยมีค่าคงที่ สามารถจะเลือกแบบและขนาดของปั้มได้ตามต้องการ ทั้งราคายังถูกกว่าแบบอื่น ๆ แต่ปั้มแบบนี้จะมีข้อเสียคือ มีการ สูญเสียความดันอย่างน้อย 1 ใน 3 ของความดันที่ทางเข้า การสูญเสียความดันทำให้อัตราส่วนของส่วนผสมระหว่างน้ำชลประทานและปุ๋ย เปลี่ยนแปลงไปอย่างมาก นอกจากนี้ความดันที่ได้จากปั้มแบบนี้ยังไม่ค่อยคงที่อีกด้วย ดังนั้นถ้าเราจะเลือกใช้ปั้มแบบนี้ควรเลือกต้นกำลังที่ให้ความดันได้สูงพอ เพื่อชดเชยความดันที่ลดลงของปั้ม ลักษณะการติดตั้งปั้มแบบเวนจูรี่อาจจะติดตั้งได้ 3 แบบ คือ การติดตั้งบนท่อประทานของระบบให้น้ำพืชโดยตรง การติดตั้งคร่อมโช๊ควาล์วและการติดตั้งโดยมีปั้มช่วยฉีดน้ำจากท่อประทานผ่าน ปั้มเวนจูรี่







ข้อดีของปั้มแบบเวนจูรี่
1. สามารถควบคุมปริมาณสารละลายปุ๋ยที่ใช้ โดยเราจะเติมสารละลายปุ๋ยลงถังให้เท่ากับปริมาตรที่เราต้องการให้แก่พืชใน การให้น้ำแต่ละครั้ง ความเข้มข้นของสารละลายปุ๋ยที่ได้ค่อนข้างสม่ำเสมอและคงที่
2. สามารถให้ปุ๋ยให้ได้อย่างต่อเนื่องตลอดเวลาที่ให้น้ำทำให้พืชได้รับปุ๋ย พร้อมกับน้ำซึ่งเป็นการเพิ่มประสิทธิการใช้ปุ๋ยของพืช
3. อุปกรณ์มีน้ำหนักเบาเคลื่อนย้ายได้สะดวก เหมาะหรับการให้น้ำปุ๋ยในพื้นที่ที่มีหลายแปลง

ข้อเสียของปั้มแบบเวนจูรี่
1. เกิดการสูญเสียความดันน้ำค่อนข้างสูง
2. อัตราการดูดของเหลวมีค่าไม่คงที่มีกรเปลี่ยนแปลงได้ง่าย ซึ่งขึ้นอยู่กับความดันของน้ำด้านทางเข้า
3. ปั้มแบบเวนจูรี่เหมาะที่จะใช้กับปุ๋ยที่อยู่ในรูปของเหลวเท่านั้นเนื่องจาก ปั้มแบบเวนจูรี่มีลักษณะท่อคอคอดที่เล็ก ถ้าหากใช้ปุ๋ยที่เป็นของแข็งอาจทำให้เกิดการอุดตันที่ตัวปั้มได้

[Aorrayong]

2. ถังแบบไหลผ่านผสม (Pressurized mixing tank) หลักการทำงานของถังแบบไหลผ่านผสม จะอาศัยน้ำจากท่อประทานของระบบให้น้ำส่งเข้าไปผสมกับสารละลายปุ๋ยในถัง และถูกขับออกมาผสมกับน้ำในท่อประทานอีกครั้ง โดยที่สารละลายปุ๋ยภายในถังจะเจือจางลงเรื่อย ๆ ความดันที่ใช้ดูดน้ำใส่ถังเกิดจากการติดตั้งโช๊ควาล์ว (Choke Valve) ในท่อน้ำ ระหว่างจุด 2 จุดที่ท่อยาง 2 เส้นต่ออยู่ โดยโช๊ควาล์วทำให้เกิดความดันตกคร่อมระหว่างจุด 2 จุด นั้นประมาณ 1-2 ม. ซึ่งก็พอเพียงที่จะดูดน้ำในท่อเข้าสู่ถังได้ การเลือกใช้ถังแบบไหลผ่านผสมจะต้องเลือกตัวถังที่มีความทนทานต่อความดันและ การเกิดแรงกระแทกของน้ำในระบบได้ดี (Water Hammer) ข้อเสียของถังแบบนี้ คือ ความเข้มข้นของสารละลายปุ๋ยมีค่าไม่คงที่ เนื่องจากน้ำที่เข้าไปผสมในถังทำให้ความเข้มข้นของสารละลายปุ๋ยลดลงตลอดเวลา จนกระทั่งหมด ทำให้ต้องมีการบรรจุสารละลายปุ๋ยลงถังในการให้น้ำแต่ละครั้ง ทำให้เสียเวลาถ้าต้องให้น้ำหลายครั้ง ปกติแล้วความจุถังไหลผ่าน มีขนาดตั้งแต่ 60-220 ลิตร หรืออาจสั่งทำถังขนาดพิเศษที่ใหญ่กว่าธรรมดาก็ได้ สำหรับตัวถังมักใช้โลหะทำจึงมักทาสีกันสนิมไปด้วย

3. การใช้ปั้มฉีดอัดสารละลายปุ๋ยเข้าระบบ หลักการทำงานของปั้มแบบนี้คือ ปั้มจะสูบสารละลายปุ๋ยจากถังฝาเปิดแล้วฉีดเข้าไปผสมกับน้ำในท่อน้ำชลประทาน ซึ่งปั้มที่ใช้สามารถเลือกใช้ได้หลายแบบ เช่นปั้มแบบหอยโข่ง ปั้มแบบสูบชัก ปั้มแบบไดอะแฟรม เป็นต้น ตัวปั้มและอุปกรณ์ต้องสัมผัสกับสารละลายปุ๋ยซึ่งจะต้องทำด้วยวัสดุทนต่อการ กัดกร่อนของสารเคมี หรือมีการเคลือบผิวป้องกันเอาไว้ อัตราการสูบปริมาณสารละลายปุ๋ย ระยะเวลาในการทำงานสามารถควบคุมด้วยมือหรือใช้ระบบควบคุมแบบอัตโนมัติหรือ คอมพิวเตอร์ควบคุมก็ได้ ถังที่ใช้บรรจุสารละลายปุ๋ยส่วนมากทำจากพลาสติกซึ่งเฉื่อยต่อกรดและไม่เกิด ปฏิกิริยาเคมีกับสารละลายปุ๋ย ขนาดถังที่ใหญ่สุดอาจเท่ากับ 10 ม.3 แต่ถังที่ใช้กันคือ ถังที่ขนาดความจุเหมาะสมกับการให้น้ำในรอบเวรหนึ่ง ๆ




ข้อดีของการใช้ปั้มฉีดอัดสารละลายปุ๋ยเข้าระบบ
1. สามารถควบคุมปริมาณสารละลายปุ๋ยที่ให้แก่พืชได้ค่อนข้างแน่นอนและคงที่ รวมทั้งสามารถกำหนดเวลาที่ให้ในแต่ละครั้งได้
2. ความเข้มข้นของสารละลายปุ๋ยที่ฉีดอัดเข้าระบบคงที่พืชจะได้รับปริมาณปุ๋ยที่ สม่ำเสมอตลอดช่วงเวลาในการให้ปุ๋ย
3. ประหยัดแรงงานและรายจ่ายในการปฏิบัติงาน วิธีการให้ปุ๋ยและเครื่องมือในระบบนั้นสามารถควบคุมได้ง่ายอาจจะควบคุมด้วย มือหรืออาจจะเป็นแบบระบบอัตโนมัติ

ข้อเสียของการใช้ปั้มฉีดอัดสารละลายปุ๋ยเข้าระบบ
1. ราคาอุปกรณ์เมื่อเทียบกับแบบอื่นจะสูงกว่า มีความยุ่งยากในการติดตั้ง
2. ปุ๋ยที่ใช้จะต้องทำละลายให้อยู่ในรูปสารละลายเสียก่อน
3. ต้องใช้แหล่งกำเนิดพลังงานจากภายนอก เช่นมอเตอร์ไฟฟ้าหรือเครื่องยนต์ทำให้สิ้นเปลืองค่าใช้จ่ายเพิ่มขึ้น
4. ในกรณีที่น้ำในท่อหยุดไหล สารละลายปุ๋ยจะยังคงถูกฉีดอัดเข้าสู่ระบบอย่างต่อเนื่องจนกว่าจะหยุอเครื่อง

4. ปั้มฉีดอัดแบบ T.M.B. เป็นปั้มแบบดับเบิ้ลไดอะแฟรม (Double Diaphragm) คือปั้มที่มีกระบอกสูบซึ่งทำหน้าที่ดูดและอัดของเหลวโดยดัดแปลงไปเป็นแผ่น โลหะซึ่งยืดหยุ่นได้ แผ่นโลหะจะถูกยึดติดอยู่กับที่ แต่จะมีชิ้นส่วนของปั้มมาดันและดึงแผ่นโลหะทำให้เกิดจังหวะดูดและอัดสั้น ๆ ทำให้สามารถส่งสารละลายปุ๋ยเข้าสู่ระบบได้ ชิ้นส่วนของปั้มที่สามารถเคลื่อนที่ได้จะอาศัยแรงดันของน้ำไม่จำเป็นต้องใช้ พลังงานจากภายนอก ซึ่งแรงดันของน้ำอย่างน้อยที่สุดประมาณ 3 บาร์ ตัวเครื่องผลิตจากเหล็กไร้สนิมและพลาสติกทนต่อการกัดกร่อนของสารเคมี แรงดันของของเหลวในการสูบจังหวะหนึ่งๆ ประมาณ 15-100 ม. อัตราการสูบขึ้นอยู่กับแรงดันน้ำซึ่งโดยทั่วไปมีอัตราการสูบประมาณ 120 ลิตร/ชั่วโมง โดยแต่ละลิตรของเหลวที่ถูกปั้มสูบ จะต้องจ่ายน้ำให้แก่ปั้ม เพื่อใช้ทำงานเป็นปริมาณ 2 ลิตร ซึ่งน้ำจำนวนนี้จะถูกทิ้งออกไป ข้อดีของปั้มแบบ T.M.B สามารถกำหนดปริมาณการจ่ายปุ๋ยได้ค่อนข้างแน่นอน ทำให้ประหยัดปุ๋ยโดยจะลดการสูญเสียปุ๋ยที่ไม่จำเป็น

[meninblack]

ถ้าเป็นสวนผลไม้ที่เริ่มทำใหม่ก็น่าจะคิดเรื่องให้ปุ๋ยไปกับระบบน้ำด้วย ผมว่าประหยัดแรงงานดี แต่ถ้าเป็นสวนเก่าแล้วคงต้องแก้ระบบน้ำใหม่......เงินทั้งนั้น